DE590921C - Hydraulische Bremseinrichtung fuer Kraftwagen - Google Patents

Description

' Die Erfindung betrifft eine hydraulische Bremseinrichtung für Kraftwagen. Es soll mit Sicherheit verhindert werden, daß jemals im Betriebe innerhalb der Flüssigkeitsleitungen und der eigentlichen Bremszylinder ein Unterdruck entsteht, welcher durch etwa vorhandene Leckstellcn in den Leitungen oder an. den Dichtungsmanschetten der Druckkolben vorbei Luft ansaugen würde, deren Vorhandensein

ίο innerhalb "der" Anlage deren.. Wirkung mehr

oder minder zunichte machen würde. Mit anderen Worten, es soll erreicht werden, daß in den Leitungen stets ein geringer Überdruck herrscht.

Es ist bei Bremseinrichtungen der hier in Frage kommenden Art bereits bekannt, zu dem angegebenen Zweck ein Rückschlagventil zwischen die Flüssigkeit in dem den Bremsdruck erzeugenden Hauptzylinder und die Flüssigkeit, welche sich in den Bremsleitungen und den Bremszylindern an den Rädern befindet, einzuschalten. Die Anordnung war dabei so getroffen, daß auf beiden Seiten jenes Rückschlagventils der größtmögliche Druckunterschied in den beiden flüssigkeitserfüllten Räumen der Anlage durch die Federkraft dieses Rückschlagventils bestimmt war. Es konnte sich in den Leitungen ein Unterdruck ausbilden, ohne daß dies durch das zwischen Hauptzylinder und Leitungen angeordnete Rückschlagventil mit Sicherheit verhindert werden konnte. Um die Leitungen gefüllt zu erhalten, hat man das Rückschlagventil am Ende des Hauptzylinders derart angeordnet, daß es ' zwangsläufig in bestimmten Stellungen eines durch den Druckunterschied zwischen Leitungen und Druckzylinder bewegten Hilfskolbens geöffnet werden sollte.

Es ist ferner bekannt, den Hauptzylinder der Bremseinrichtung mit einem Flüssigkeitsbehälter in Verbindung zu setzen, aus welchem etwa eingetretene Flüssigkeitsverluste der Bremsanlage durch Nachfüllung selbsttätig ausgeglichen werden. Es gehört schließlich auch schon zum Stand der Technik, die Verbindung zwischen dem Hauptkolben und dem diesen Kolben einwärts bewegenden Hebel so zu gestalten, daß eine Kraftübertragung auf den Kolben von außen her nur in der Richtung einwärts möglich ist, während eine Rückwärtsbewegung des Bedienungshebels auch ganz unabhängig von der Rückwärtsbewegung des Kolbens vor sich gehen kann.

Es hat sich gezeigt, daß die bekannten Bremscinrichtungen nicht die Sicherheit des Betriebes gewährleistet, von welcher eingangs

die Rede war, insbesondere kann bei diesen Einrichtungen ein Unterdruck in den Bremsleitungen und den Radbremszylindern dann entstehen, wenn die Flüssigkeit in den Bremsleitungen infolge Nachlassens der Spannung der Rückführfedern an den Bremsbacken oder infolge Erhöhung der Viskosität der Flüssigkeit infolge Kälte langsamer nach dem Bremsvorgang zum Druckzylinder zurückströmt, als

ίο dies der Rückkehrgeschwindigkeit des Haupt-. kolbens entsprechen würde. Die Geschwindigkeit dieser Kolbenbewegung hängt im allgemeinen von der Kraft der den Kolben zurückführenden Federn ab. Bei den bekannten Ausführungen, welche weiter oben erwähnt . worden sind, steht der Flüssigkeitsvorrat vor dem .Kolben nicht mit der atmosphärischen Luft in Verbindung, so daf3 ein im Bremsleitungsnetz einmal entstandener Unterdruck aufrechterhalten bleibt und seine schädliche Wirkung dauernd ausübt.

Nach der Erfindung wird die bekannte Lösung des obengenannten Problems unter Vermeidung der bisher noch bestehenden Nachteile verbessert, indem zwischen dem Druckzylinder und den Bremsleitungen zwei Rückschlagventile eingeschaltet werden, von denen das erste den. Rückstrom der Bremsflüssigkeit in den Druckzylinder infolge Federbelastung nur dann

30' freigibt, wenn der Druck in den Leitungen größer als der Atmosphärendruck wird, während das andere den Zustrom der Bremsflüssigkeit aus dem Druckzylinder in die Leitungen bei dem jeweils im Druckzylinder durch Vorwärtsbewegung des Kolbens entwickelten Druck gestattet ; außerdem wird zwischen Druckzylinder und Flüssigkeitskammer, und zwar vorzugsweise am Druckkolben selbst, ein weiteres Rückschlagventil angeordnet, dessen Schließdruck jedoch geringer ist als derjenige des ersten Rückschlagventils; schließlich ist dafür gesorgt, daß der Flüssigkeitsvorrat mit der Atmosphäre in Verbindung steht.
Weitere vorteilhafte Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels.

Bei der in der Zeichnung dargestellten Ausführung ist der Druckzylinder vollkommen in einem Vorratsbehälter für die Flüssigkeit ge-

50. lagert.

Abb. ι zeigt einen senkrechten Schnitt durch den Behälter und den Druckzylinder,

Abb. 2 den senkrechten Schnitt nach der . Linie 2-2 der Abb. 1,

Abb. 3 zeigt in größerem · Maßstab einen Schnitt nach der Linie 3-3 der Abb. 1.

Der Behälter 5 ist in geeigneter Weise an dem Kraftwagenrahmen 6 befestigt, und in ihm steht die Druckflüssigkeit anfänglich· etwa bis zur Höhe des Flüssigkeitsspiegels 8. In dem Behälter 5 ist bei 12 und 13 eine Welle 9 gelagert, die außen den Hebel 10 trägt, mit welchem mittels der Stange 10' der Bremsfußhebel des Kraftwagens verbunden ist. Ein Hebel 14 ist ebenfalls an der Welle 9, jedoch innerhalb des Behälters 5, angebracht und ist mit einem abgebogenen Teil 16 an seinem Ende versehen, mit dessen Hilfe die Drehbewegung der Welle 9 auf den im Zylinder 19 befindlichen Kolben 18 übertragen wird. Das Ende 16 dieses Bedienungshebels ruht lose auf dem entsprechend ausgestalteten Ende des Kolbens 18 auf.

Der Zylinder 19 ist in geeigneter Weise im einem Flansch 20 befestigt, der an den Behälter 5 mittels der Schraubenbolzen 21 angcschraubt ist. Die Abdichtung des Kolbens 18 erfolgt durch eine aus Gummi bestehende elastische Manschette 25, die durch eine Feder 26 und eine metallene Federkappe 27 in ihrer Lage gehalten wird; der Druck der Feder 26 ist aus noch anzugebenden Gründen verhältnismäßig gering. In einer Nut am inneren Ende des Zylinders 19 liegt ein Sprengring 30, gegen den sich der Kolben 18 in der Ruhelage anlegt; am anderen Ende des Zylinders, an dem Flansch 20, ist ein Ventilgehäuse 31 vorgesehen, in dem sich zwei Rückschlagventile 32 und 33 befinden. Diese Ventile sind beispielsweise als Gummischeiben ausgeführt und werden durch die Federn 34 und 35 gegen ihre Sitze gedrückt. Das Ventilgehäuse 31 ist zweckmäßig aus Spritzguß hergestellt und mit einer Hauptdurchtrittsöffnung 37 verschen, die mit den Rohrleitungen 38, die zu den Bremszylindern der Räder führen, in Verbindung steht; außerdem sind in dem Ventilgehäuse noch die von den Ventilklappen 32 und 33 bedeckten Durchtrittsöffnungen 39 und 40 vorgesehen. Die Feder 35 hält das erste Ventil 33 mit solcher Kraft auf seinen Sitz gepreßt, daß der Rückstrom der Bremsflüssigkeit in den Druckzylinder 19 nur dann freigegeben wird, wenn der Druck der rückströmenden Flüssigkeit größer als der Atmosphärendruck ist; es hat sich als zweckmäßig erwiesen, dieses Ventil so einzustellen, daß etwa ein Überdruck von 0,4 at erforderlich wird, um Flüssigkeit aus dem Innern des Ventilgehäuses durch die Öffnungen 40 in den Zylinder 19 zu bringen. Die Feder 34 des zweiten Rückschlagventils 32 wird schwächer gc- n₀ halten, so daß der Druck, der nötig ist, um Flüssigkeit aus dem Innern des Zylinders durch die Öffnung 39 hindurch und in die Leitung 38 hineinzudrücken, jederzeit von dem Hauptdruckkolben 18 bei seiner Vorwärtsbewegung n₅ aufgebracht werden kann.

Der Rückgang des Kolbens 18 nach seinem Arbeitshub wird nur durch den Rückstrom der Bremsflüssigkeit in den Leitungen und die Feder 26 bewirkt; diese Feder wird jedoch so schwach ausgeführt, daß, wenn sie etwa allein wirkt, in dem Zylinderraum 19 keine Saug-

wirkung entsteht, welche den eingestellten Schließdruck· des Ventils 33, gemäß obigem Beispiel 0,4 atü, überwinden könnte. Jedenfalls aber, wie groß auch der absolute Druck der Feder 26 sei, wird der Schließdruck der Gummidichtung 25 durch entsprechende Bemessung ihrer Stärke und Biegsamkeit so eingestellt, daß, bevor die etwa im Zylinder 19 entstehende Saugwirkung beim Kolbenrückgang oder in der Ruhelage einen Wert erreicht, bei welchem das Ventil 33 von seinem Sitz abgehoben werden würde, zunächst die genannte Dichtung 25 nachgibt und gestattet, daß Flüssigkeit aus dem Behälter 5 in das Innere des Zylinders durch die beispielsweise schräg durch die Kolbenwandung hindurchgeführten Kanäle 41 einströmt. Es ist wesentlich, daß diese Kanäle nahe dem äußeren Umfang der Dichtungsscheibe 25 münden, weil sonst die Ventilwirkung beeinträchtigt würde.

Die Wirkung der Einrichtung ist folgende: wenn die Rückzugsfedern der Bremszylinder an den Rädern nicht schnell genug arbeiten oder wenn infolge Erhöhung der. Viskosität eine Steigerung der Flüssigkeitsreibung in den Leitungen eintritt, welche das Rückströmen verlangsamt, oder wenn bei sehr tiefen Temperaturen eine merkliche Zusammenziehung der Flüssigkeit in den Leitungen stattfindet, so wird zwar der Kolben 18 in der vorgeschriebenen Weise durch die Feder 26 in seine Ruhestellung gedrückt, aber anstatt daß ein Unterdruck in den Leitungen und in den Bremszylindern entsteht, wird die Saugwirkung sofort durch das Nachströmen von Flüssigkeit aus dem Vorratsbehälter durch das Kolbenventil 25, 41 hindurch ausgeglichen. Ähnlich wirkt die Einrichtung in anderen außergewöhnlichen Betriebsfällen. Stets verbleibt ein geringer Überdruck in den Bremszylindern und Bremsleitungen. Im gewöhnlichen Betriebe hingegen arbeiten die Rückzugsfedern der Bremszylinder an den Rädern stark und schnell genug, um das Ventil 33 zu öffnen und Flüssigkeit in den Zylinder 19 zurückzudrücken, so daß' nur sehr wenig Flüssigkeit, wenn überhaupt, durch das Ventil 25 hindurch tritt.

Eine weitere Sicherheit dafür, daß die Bremseinrichtung nach jedem Bremsvorgang wieder vollständig mit Flüssigkeit gefüllt wird, besteht darin, daß eine mit dem Flüssigkeitsvorrat in Verbindung stehende Öffnung 42 durch die Wandung des Zylinders 19 gebohrt ist, und zwar da, wo sich die äußere Kante der Dichtung 25 befindet, wenn der Kolben seine durch den Sprengring 30 festgelegte äußerste Hubstellung in der Ruhelage eingenommen hat. Die Öffnung 42 hat aber außerdem auch den Zweck, das Austreten von Flüssigkeit aus dem Zylinder 19 zu ermöglichen. Falls nämlich die Bremszylinder der Räder nicht sofort die vorher aus dem Zylinder 19 herausgedrückte Flüssigkeit wieder in diesen zurückzuführen vermögen, so daß der Unterdruck, der infolge der Wirkung der Kolbenfeder 26 entsteht, zunächst durch die das Kolbenventil 25 passierende Flüssigkeit 65 ; oder durch die durch die Öffnung 42 eingesaugte Flüssigkeit ausgeglichen werden muß, so wird sich, wenn die vorher herausgedrückte Flüssigkeitsmenge wieder in den Zylinder 19 zurückgeströmt ist, zu viel Flüssigkeit im System befinden. Dann gestattet die Öffnung 42 dem Überschuß, in den Behälter zurückzutreten. In gleicher Weise ermöglicht die Bohrung 42 einen Ausgleich jeglichen Flüssigkeitsüberschusses im Zylinder, der aus anderen Gründen, beispielsweise durch Temperaturerhöhung, entsteht.

Umgekehrt wird durch den als Pumpe wirkenden Hauptdruckkolben das ganze Bremsleitungsnetz im Bedarfsfalle nachgefüllt, so daß Volumenveränderungen ausgeglichen werden, welche beispielsweise durch Lecken, Herabgehen der Temperatur, Längenzunahme der wirksamen Flüssigkeitssäule 0. dgl. entstehen, wie dies besonders bei gewissen selbsttätigen Bremsnachstellvorrichtungen auftritt, welche ein allmähliches Nachrücken der Leerlauf stellung der Radbremskolben und damit auch der entsprechenden Flüssigkeitssäule bezwecken.

Die beschriebene Einrichtung schützt also die nicht zusammendrückbare Bremsflüssigkeit gegen das Eindringen des zusammendrückbaren Mediums Luft, indem die Bremsleitungen und die Bremszylinder in bekannter Weise unter einem geringen Überdruck gehalten werden, ferner dadurch, daß der Hauptzylinder in Verbindung mit einem Flüssigkeitsbehälter steht, wodurch auch das Einsaugen von Luft in den Hauptzylinder verhindert wird. Im übrigen wird durch die Einrichtung nach der Erfindung die wirksame Flüssigkeitsmenge selbsttätig auf einem vorschriftsmäßigen Wert gehalten, indem sowohl Zunahmen als auch Abnahmen der erforderlichen Flüssigkeitsmenge ausgeglichen werden.

Wichtig sind auch bei der Erfindung die zweckmäßige Ausführung und Anordnung der Teile der Druckvorrichtung. Der Hauptzylinder kann von dem Flüssigkeitsbehälter getrennt werden, ohne daß der Behälter von seinem no Träger abgenommen zu werden braucht und ohne daß es nötig ist, die Verbindung mit dem Bremsfußhebel zu lösen. Der Zylinder selbst kann aus einem gewöhnlichen Rohr hergestellt werden, und die Ventilanordnung ist auch in Massenfabrikation wirtschaftlich herstellbar.

Claims (4)

1. Patentansprüche:

   i. Hydraulische Bremseinrichtung für Kraftwagen mit einem an seinem hinteren Ende mit einer Flüssigkeitskammer in Ver-

   bindung stehenden Druckzylinder, dessen Kolben beim Arbeitshub durch die Muskelkraft des Führers verschiebbar ist, für die Rückbewegung aber in die Ruhestellung unter dem Einfluß einer Rückführfeder steht, dadurch gekennzeichnet, daß a) zwischen dem Druckzylinder (ig) und den Leitungen zu den Bremszylindern zwei Rückschlagventile (32 bis 35) eingeschaltet sind, von denen das erste (33) den Rückstrom der Bremsflüssigkeit in den Druckzylinder (19) infolge Federbelastung (35) nur dann freigibt, wenn der Druck in den Leitungen größer als der Atmosphärendruck wird, während das andere (34) den Zustrom der Bremsflüssigkeit aus dem Druckzylinder (ig) in die Leitungen bei dem jeweils im Druckzylinder durch Vorwärtsbewegung -des Kolbens (18) entwickelten Druck gestattet, b) daß zwischen Druckzylinder (19) und Flüssigkeitskammer (5, 8), und zwar vorzugsweise am Druckkolben (18) selbst, ein Rückschlagventil (25, 41) angeordnet ist, dessen Schließdruck geringer ist als derjenige des ersten Rückschlagventils (33, 35), und c) daß die Flüssigkeitskammer (5, 8) mit der Atmosphäre in Verbindung steht.
2. 2. Hydraulische Bremsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das am Kolben (18) angeordnete Rückschlagventil aus einer federnd nachgiebigen Dichtungsmanschette (25) und Verbindungskanälen (41) besteht, welche von der Kolbenrückseite her durch den Kolbenboden bis in die Nähe des Randes der rückwärtigen Fläche der Manschette (25) führen.
3. 3. Hydraulische Bremsvorrichtung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die am Boden des Zylinders angeordneten Rückschlagventile (32 bis 35) und der Druckzylinder (19) mit einem Flansch (20) verbunden sind, der an der Wand der Flüssigkeitskammer (5) befestigt ist und von dem die Leitungen zu den einzelnen Bremszylindern ausgehen.
4. 4. Hydraulische Bremsvorrichtung nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Druckzylinder (19) eine Auslaßöffnung (42) hat, welche bei Ruhestellung des Kolbens von diesem unbedeckt ist.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen